方正断陷断裂演化特征及对油气成藏过程的控制作用

【摘要】根据方正断陷断层几何学和运动学特征，结合盆地结构、沉积充填特征、油藏分布规律和国内外转换伸展型走滑盆地演化的物理模拟实验，从控盆、控源、控烃、控藏四个方面，开展断裂变形对盆地形成演化及成藏规律的控制作用研究，认为方正断陷初始形成期，为左旋应力场作用下受西边界断裂释放型弯曲控制形成的转换伸展型拉分盆地，经历了初始断陷、强烈断陷、断坳转换及断陷萎缩四个阶段。根据断裂走向、断距等几何学特征结合地层沉积沉降规律，恢复断层生长演化过程，明确不同盆地阶段断裂变形的演化序列。白垩世时期盆地西边界断裂左阶斜列，在左旋转换应力作用下，断层弯曲部位形成释放型弯曲带控制白垩系地层沉降中心，边界断层分段生长控制地层差异沉降；新安村+乌云组~达连河组沉积时期，受北北西向伸展作用，盆地强烈断陷，右旋伸展作用下地层发育一系列北东向层间断层，与边界断裂相伴生，同时西边界断裂走滑过程中截弯取直，伊汉通断裂早期雏形开始发育并分段活动，其逐渐增加的倾滑分量使沉降中心逐渐转化到东部断陷内，与边界断裂联合控制柞树岗、德善屯和大林子沉降中心；经历达连河组末期盆地抬升后，宝泉岭组时期盆地再次伸展，南北向拉张应力作用下形成众多东西向断层，此时伊汉通断裂发育成熟，贯通盆地吸收了盆地大部分应变，使得东部断陷带快速沉降，西部断陷带被动沉降；宝泉岭组末期盆地反转，东部断陷带吸收大部分应变，构造活动强烈，该时期烃源岩大量排烃，东西断陷带由于断裂活动性差异导致油气富集规律和分别层位不同。受宝泉岭组泥岩分隔，方正断陷发育上下两套断层系，主力储层可划分出五种类型断裂系统，结合断裂活动性质、油气成藏时期及与有效烃源岩的时空配置，进行油源断裂标定，东西两个断陷带断裂发育特征存在明显差异，西部断陷带构造稳定，断层活动性弱，为遮挡断裂，东部断陷带构造强烈，长期活动断层可以为油气成藏提供油源断裂。在源岩评价及油源对比分析的基础上，结合油气成藏地质要素和地质作用的配置关系，方正断陷发育东西两套含油气系统。输导体系的差异造成东西含油气系统油气分布层位和成藏规律存在差异，西部含油气系统油气以沿不整合侧向运移为主，油藏分布在新安村+乌云组下部及白垩系顶部，油藏类型为反向断层遮挡油藏和岩性尖灭油藏，气藏分布在新安村+乌云组中上部砂岩，气藏侧向受断裂分隔，顶部受不整合和厚层泥岩遮挡，为断层遮挡、不整合遮挡及岩性尖灭共同控制的复合型气藏。东部含油气系统油气为断层岩性油气藏，油源断层为油气提供垂向运移的通道，断面脊是油气沿断裂运移的优势路径，与运移路径配置的断层下盘断背斜是油气富集的有利场所，断层对盖层破坏程度决定油气聚集层位。方正断陷断裂变形在盆地构造演化各阶段的石油地质意义概括为：a、初始裂陷时期边界断裂释放型弯曲段控制白垩世盆地初始形成；b、强烈裂陷期边界断裂转换伸展控制源岩分布；c、断坳转换期伊汉通断裂活动，地层快速沉降促进烃源岩熟化；d、断坳转换末期断裂在不同含油气系统中的作用不同导致油气分布差异，西部含油气系统反向断裂下盘形成砂泥对接，为油气富集提供遮挡条件，东部含油气系统走滑断层及端部破碎带为大罗密构造油气成藏提供输导通道。
【作者】平贵东；
【导师】吕延防；
【作者基本信息】东北石油大学，矿产普查与勘探，2014，博士
【关键词】方正断陷；转换伸展；释放型弯曲；端部破碎带；贯通盆地断层；控藏；

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